1. Пластическая деформация, ее механизм в кристалле.

это деформация, которая остается после снятия напряжений. Она наступает при напряжении больше предела пропорциональности и осуществляется, главным образом, благодаря скольжению атомных плоскостей относительно друг друга.

Пластическая деформация в реальных кристаллах осуществляется путем последовательного перемещения дислокаций под действием напряжений - особого рода линейных несовершенств (дефектов) кристаллической решетки.

Незначительное смещение группы атомов оказывается достаточным для перемещения дислокаций на одно межатомное расстояние. Процесс повторяется до тех пор, пока дислокация не выйдет на поверхность кристалла, при этом его верхняя часть сдвинется относительно нижней на одно межатомное расстояние.

В рез повыш электросопротивление,уменьш теплопроводность, сопротивление коррозии.

2. Как изменяются свойства металлов под действием деформации и затем нагрева.

Одним из свойств металлов при пластической деформации является деформационное упрочнение, или способность металла становится прочнее при деформации. Движение вновь возникших дислокации затрудняется дислокациями, столкнувшимися с различными препятствиями. Это явления получило название наклеп. При наклепе прочностные свойства (прочность и твердость) улучшаются, а пластические ухудшаются.

Для снятия наклепа деформируемый металл нагревают, в результате происходят процессы перераспределения и уменьшения концентрации структурных несовершенств: возврата, полигонизации и рекристаллизации.

Рекристаллизация – процесс полной или частичной замены деформированных зерен данной фазы другими более совершенными зернами той же фазы. При рекристаллизации прочностные свойства уменьшаются, а пластические – улучшаются.

3. Рекристаллизация

Рекристаллизация - процесс зарождения и роста новых, недеформированных зерен среди деформированных. Если говорить о рекристаллизации в более широком смысле, то это зарождение и рост новых зерен с меньшим запасом внутренней энергии, т.е. с меньшим количеством дефектов кристаллического строения.

Различают первичную, собирательную и вторичную рекристаллизацию. Эти процессы протекают непрерывно друг за другом и отличаются уже видимыми изменениями в микроструктуре.

Первичная рекристаллизация заключается в зарождении новых зерен среди деформированных (рис. 5.5, б) и заканчивается исчезновением деформированных зерен (рис. 5.5, в). Микроструктура металла после первичной рекристаллизации состоит из равноосных зерен различного, достаточно мелкого размера, текстура отсутствует.

При дальнейшем повышении температуры нагрева или увеличении времени выдержки наступает собирательная рекристаллизация, которая заключается в росте зерен за счет соседних рекристаллизованных зерен.

В результате собирательной рекристаллизации происходит увеличение среднего размера зерен и уменьшается разнозернистость структуры (рис. 5.5, г).

Вторичная рекристаллизация заключается в сильном росте отдельных зерен за счет соседних (рис. 5.5, д). Следствием вторичной рекристаллизации является большая разнозернистость структуры, и этот процесс является нежелательным, т.к. снижается пластичность и ударная вязкость.

Движущей силой рекристаллизационных процессов является стремление системы к уменьшению своей зернограничной энергии за счет уменьшения общей протяженности границ зерен при их росте. Рекристаллизация полностью снимает наклеп металла, созданный пластической деформацией, и структура становится равновесной, с минимальным количеством дефектов кристаллического строения.

Рис. 5.6. Изменение структуры и свойств деформированного

металла в зависимости от температуры нагрева

( t_р- температура рекристаллизации)

4.Виды точечных, линейных поверхностных и объемных деффектов

1) Точечные дефекты кристаллического строения.

К ним относятся:

а) несовершенства, называемые вакансиями(cho khuyet) (рис.3. 9). Это отсутствие атомов в отдельных узлах кристаллической решетки. Следовательно, чем больше в материале вакансий, тем легче осуществляются диффузионные процессы. в материале вакансий играет существенную роль.

б) Несовершенства кристаллической решетки, обусловленные наличием некоторых атомов между узлами решетки (рис. 3.10). Такой дефект называют атомы в междуузлии. Наличие в металлах междуузельных атомов вызывает некоторое упрочнение(vung chac), повышение электросопротивления и влияет на некоторые другие свойства.

Рис.3.10. Атом в междуузлии (межузельный

атом)

2) Линейные дефекты кристаллического строения.

Основным дефектом этого типа являются дислокации(bien vi). Дислокация - это дефект, представляющий собой лишнюю(thua) атомную полуплоскость, как бы вставленную в какой-то части кристалла.

Эту полуплоскость называют экстраплоскостью.

3) Поверхностные дефекты кристаллического строения.

Реальный промышленный металл - это поликристаллическое твердое тело. При некотором увеличении под микроскопом можно увидеть, что он состоит из множества кристалликов, зерен. Таким образом, зернограничная поверхность небольшой толщины насыщена дефектами кристаллического строения, искажениями решетки, атомами примесей. Такая область и считается поверхностным дефектом кристаллического строения.

4)Объемные дефекты – поры, раковины, пустоты, инородные включения в виде шлаков, окислов. Объемные дефекты уменьшают как прочностные, так и пластические характеристики кристаллов.